Bu çalışmada, döner ters sarkaç sistemi hareketli koluyla sınırlı bir bölge içinde, salınımı kontrol edilerek ve sarkaç enerjisi artırılarak, kararlı denge noktasından kararsız denge noktasına çıkarılması hedeflenmektedir. Döner ters sarkaç sisteminin doğrusal olmayan modeli ve denge noktalarındaki doğrusal modelleri verildikten sonra sarkaç yukarı yükseltme algoritması tanıtılmaktadır. Yukarı yükseltme algoritması, sarkaç salınırken belli noktalarda kol yardımıyla sarkaca enerji yüklemesine dayanmaktadır. Burada kol ivmelendirilmesi sabit bir ivme ile hareket ettirilmektedir. Yukarı yükseltme işlemindeki algoritma, sarkacın hızının en fazla olduğu yere yani kararlı denge noktasına ilerlerken ve periyodunu tamamlarken devreye girmektedir. Bu analizler hesaplanmış sınırlar dikkate alınarak yapılmaktadır. Sarkacın yukarı yükselmesi gerçekleştiğinde doğrusal model üzerinden elde edilmiş temel bir tam durum geri beslemeli kontrolcü devreye girmektedir ve sarkacı kararsız denge noktasında tutmaktadır. Böylece, anahtarlamalı bir kontrol yapısı elde edilmektedir. Önerilen kontrol algoritmasının doğrulaması için önerilen algoritma bir döner sarkacı üzerinde gerçek zamanlı olarak test edilmiştir. Farklı kol ivmelendirme değerleri ile elde edilen karşılaştırmalı sonuçlar sunulmuştur. Kol ivmesi ±32 rad/s2’den ±64 rad/s2’ye çıkarıldığında sarkacın yukarı yükselme süresi yaklaşık 9 s’den 5 s’ye düşmektedir. Bu sonuçlar, önerilen algoritmanın deneysel başarısını göstermektedir.
Read full abstract